電力

電力は、Captain of Industry におけるあらゆる産業チェーンの基盤です。安定した発電、バッファリング、変換が機械を稼働させ、停止を防ぎ、頻繁な停電なしに生産を拡大できるようにします。

機械動力の基本

機械動力はシャフトを通じて伝わり、多くの機械や発電機で消費または生産されます。回転機器の多くは、シャフトが遅いか重く負荷されていると効率が下がるため、安定したスループットはシャフトへの供給とバッファリングを維持することに依存します。

発電機とシャフトの挙動

power_generator は機械エネルギーを電力に変換します。回転が遅くなるほど効率は低下します。
power_generator_large は摩擦が少なく効率も高い最適化版ですが、シャフト速度が下がると効率も低下します。
フライホイール は回転慣性として機械エネルギーを蓄えます。同じシャフト上の他のすべての対象がアイドル状態のときにだけ、ゆっくりとエネルギーを失います。
High Pressure Turbine II はシャフト充電の影響を受け、接続されたシャフトの充電量が多いと効率が下がり、起動中にも効率が低下します。
Low Pressure Turbine は低圧蒸気を再利用して機械動力を生み出すことで、電力生産効率を向上させます。

タービン出力の制御

turbine_control は蒸気タービンで手動有効化でき、蒸気の無駄を防げます。シャフト動力が高いとタービンを停止し、シャフト動力が下がると再起動します。
再起動は即時ではないため、安定した電力供給にはシャフトに機械的蓄電を組み合わせるべきです。
High Pressure Turbine II も自動バランスに対応しており、シャフト充電が高いとアイドル状態になり、効率よく運転を再開できる程度まで下がると再起動します。

蒸気と熱電力

蒸気は、発電と熱回収において最も重要な作動流体です。多くのシステムは蒸気を電力に変え、別のシステムは水や燃料の効率を高めるために蒸気を再利用します。

ボイラーと蒸気生産

ボイラー は石炭のような大量燃料を燃やして高圧蒸気を生産します。
ボイラー_electric は電力で水を沸かし、高圧蒸気を生産します。
thermal_貯蔵施設 は蒸気で溶融塩タンクを加熱し、熱エネルギーを蓄えます。蓄えた熱は後で流入する水を再び蒸気に沸かすために使えます。
熱貯蔵の変換には損失がありますが、システムが稼働している間は蓄えた熱は減衰しません。

水の回収と蒸気の再利用

cooling_tower は蒸気の一部を回収して水に戻すことで、発電所の水効率を改善します。
thermal_desalinator は既存の蒸気源を使って海水を淡水化できます。発電と水回収のシステムと併用することで、蒸気取り扱いの実質コストを下げられます。
super_heated_steam は 800 °C まで加熱された超高圧蒸気で、硫黄-ヨウ素サイクルを通じて水素の生産に使えます。

廃熱と蒸気回収のチェーン

incineration_plant は基本的な焼却炉よりもはるかに高効率で廃棄物を燃やします。この工程はエネルギー収支がプラスで、蒸気を生成します。
arc_furnace_ii は冷却機構を備えており、より高い動作温度、より高いスループット、そして余剰熱の一部再利用を可能にします。また、電力需要も増加します。

燃料と原子力発電

燃料と原子力の炉や発電機は、ゲーム後半向けの高密度・高出力電力を提供しますが、燃料取り扱いと廃棄物管理に注意が必要です。

原子炉

原子力_reactor は、濃縮ウラン棒による核連鎖反応を維持する熱炉です。蒸気を生成し、全出力時には定格電力まで供給するように設定できます。
使用済み燃料は放射性であり、専用施設に保管しなければなりません。
この原子炉には2つの熱交換システムがあります。縁にあるまとまったポートは蒸気生産用の主熱交換器で、主建物にある別ポートは緊急冷却専用です。

高度な原子炉

原子力_reactor_ii は、スループットが向上した高度な熱炉です。
MOX fuel を使用できます。
計算資源が供給されていれば、需要や炉の状態に応じて出力を自動調整できます。

高速増殖炉

fast_breeder_reactor は高速中性子を使って核分裂を維持します。
高濃縮燃料を必要とし、大量の熱を生成します。
燃料は固体棒ではなく溶融塩に溶かされています。
super pressurized steam (800 °C) を生産するため、より高温で稼働します。
炉心が過熱し、緊急冷却が使えない場合は、自動的に溶融燃料を排出し、すべての燃料を失って原子炉に損傷を与えます。
炉心周囲のブランケットは核分裂性燃料を増殖させ、超ウラン同位体も燃焼できます。

原子力廃棄物の処理

原子力_reprocessing_plant は核分裂性生成物を放射性物質から分離し、廃棄物がより早く崩壊して、より合理的に処分できるようにします。
分離した廃棄物は溶融ガラスで固体化され、保管しやすくなります。
radioactive_廃棄物_貯蔵施設 は放射性廃棄物を安全に管理するための特別な地下保管施設です。

電力消費の大きい産業用消費者

終盤のいくつかの産業建物はかなりの電力を消費するため、強力な送電網を前提に計画すべきです。

アーク炉と電解

arc_furnace は強力な電気アークで金属を溶かします。かなりの電力を消費し、運転中に一部消耗する黒鉛陽極を使用します。
arc_furnace_ii は冷却システムを追加し、より高い温度、より高いスループット、ある程度の熱再利用を可能にしますが、必要電力も増えます。
アルミニウム_cell は電解を使って溶融アルミナから純アルミニウムを抽出します。大量の電力を消費し、炭素電極の定期交換が必要です。
電解槽 は電流を流して製品をより単純な物質へ分解します。

その他の電力消費プロセス

data_center は計算を提供するサーバーラックを収容しますが、各ラックには電力、冷却、保守が必要です。
mainframe_computer は高度なシステム向けに資源としての計算を提供しますが、初期技術で効率は低めです。

太陽光とその他の再生可能発電

再生可能エネルギーは、特に序盤から中盤にかけて燃料使用を減らすのに役立ちますが、立地条件や日照に依存します。

太陽光発電

solar_panel は日光を電力に変換します。効率は表面の日当たりに依存します。
solar_panel_mono は単結晶シリコンを使用します。生産コストは高いですが、より多くのエネルギーを供給します。
clean_panels は太陽光パネルの保守作業で、出力を向上させます。

その他の発電と変換

基礎_軽油燃料 は島の限られた石油埋蔵量を汲み上げてディーゼルに変換します。効率は高くありません。
基礎_distiller は低品質ディーゼルの蒸留を可能にしますが、非効率で多くの廃棄物を出します。
evaporation_pond_heated は、電気ヒーターで加速しながら、塩水から残留水分を蒸発させて塩を生産します。
anaerobic_digester は酸素なしで生分解性物質を分解し、燃料と肥料を生産します。

電力支援インフラ

電力網は単独ではうまく機能しないことが多いです。安定したシステムには、バッファリング、自動化、そして支援物流も必要です。

機械的バッファリング

フライホイール は、機械エネルギーを蓄えたり放出したりして、シャフト駆動システムの変動を平滑化するのに役立ちます。
turbine_control は、蒸気供給とシャフト需要が変動する場合に有用で、過剰生産時の蒸気浪費を防ぎます。

水とユーティリティの支援

海水_pump_tall は、海面より高い位置にも設置できる大型の海水ポンプですが、動作にはより多くの電力が必要です。
fuel_station と fuel_station_ii は、機械やトラックへ自動給油することで移動時間を短縮し、採掘と物流を途切れずに動かし続けるのに役立ちます。

実践的な計画

優れた電力網は通常、3つの層を組み合わせます。

基幹発電 は、原子力、燃料発電、効率的な蒸気回収などによる安定した基礎供給です。
バッファリング は、フライホイール、蒸気システム、熱貯蔵を通じて短期的な需要変動を吸収します。
需要制御 は、タービン自動化、原子炉の調整、そして高消費建物の慎重な配置で行います。

最も安全な電力網は、電力、蒸気、機械動力を別々の問題としてではなく、ひとつにつながったシステムとして扱うものです。